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浅析光纤连接器的工作原理

2020-03-25 14:10:17 来源:电子发烧友网

【大比特导读】光纤连接器是光纤通信系统中各种装置连接所必不可少的器件,也是目前使用量最大的光纤器件。通常,衡量光纤连接器产品质量的主要光学特性指标为插入损耗和回波损耗。

光纤连接器是光纤通信系统中各种装置连接所必不可少的器件,也是目前使用量最大的光纤器件。通常,衡量光纤连接器产品质量的主要光学特性指标为插入损耗和回波损耗。此外,影响产品质量可靠性的插芯端面几何参数等物理特性指标也被重视。下面唯康从光纤连接器的工作原理出发,对连接器的插入和回波损耗作简单的介绍。

光纤连接器不能单独使用,它必须与其它同类型的连接器互配,才能形成光通路的连接,目前,较为流行的光纤连接器装配和对接方式为:利用环氧树脂热固化剂将光纤粘固在陶瓷插针孔内,通过适配器套筒定位,实现光纤的对接。插入损耗由相接续的两根光纤之间的横向偏离、光纤接头中的纵向间隙和端面质量造成。

光纤连接器

可看出,保证对接的两根光纤纤芯接触时成一直线是确保连接器优良的连接质量的关键,它主要取决于光纤本身的物理性能和连接器插针的制造精度,以及连接器的装配加工精度,同时,光纤的光学性能指标和插针端面的抛光质量对于连接器的光学性能和使用可靠性也有着直接的影响。插入损耗是指接续的连接器给系统造成的光功率衰减(即光连接器输出功率相对于输入功率的相对减少量)。

插入损耗主要由相接续的两根光纤之间的横向偏离造成。如两根光纤排成一直线,横向偏离为零,则其造成的插入损耗最小。但在连接器的实际对接过程中,这是不大可能实现的,因为纤芯与光纤包层的不同心、光纤包层与插针内孔的不同心以及插针内孔与外径的同心度误差等,都会引起光纤间的横向偏离。

同时,光纤接头中的纵向间隙和端面质量也是引起插入损耗的因素之一,近年来普遍采用的UPC插头接触方式,则较好地解决了纵向间隙问题。按此方式,插针和光纤端面经球面抛光处理,使得相对接的两插针在外力的作用下啮合在一起,使啮合光纤的顶点变形并展平,形成光纤充分对接,减小光纤接头中的纵向间隙。

回波损耗是用来衡量连接器端面的后向反射光大小的参数。回波的本质即是光线反射,根据菲涅尔反射原理,光线在传输过程中遇到两种折射率不同的界面时会发生菲涅尔反射,造成光通路中的信号叠加或干涉。在高传输速率的单模光纤系统中,尤其是有线电视系统(CATV),反射现象会产生传输信号的时间滞后,使信号到达用户端的时间延迟,造成图像的重影和清晰度下降。

连接器接头的UPC接触方式,由于减小了连接端面间的间隙,除降低了插入损耗外,也减少了连接端面的反射,提高了回波损耗;而对于CATV系统等用户来说,APC型接触方式则为更好的选择:由于APC型接头其陶瓷插芯端面的球面法线与光纤的轴线有一个角度(一般为8°),使得从端面反射的光泄出而不返回纤芯,从而大大提高了连接器的回波损耗。

综上所述,对于优秀的连接器跳线生产厂家而言,为确保产品的高质量,三方面的因素至关重要,它们分别是高品质的紧套光纤光缆、高精度的陶瓷插针和装配散件,以及优良的装配加工工艺。

 

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